概述焊接設備在汽車焊接生產(chǎn)線上的應用

1、前言

自上世紀80年代中期生產(chǎn)汽車以來，隨著長安汽車集團汽車產(chǎn)品逐漸由低端向高端、由單一品種向多品種、由微車向自主品牌轎車全系列的發(fā)展，長安的焊接生產(chǎn)線上逐步大量應用多品種、高技術的焊接設備，焊接領域新技術的應用范圍也不斷擴展。經(jīng)過20多年長期實踐，不適用的焊接生產(chǎn)設備逐漸被淘汰，對性能成熟、適合焊接汽車生產(chǎn)線需要且使用量較大的設備，長安與設備制造商形成了長期戰(zhàn)略合作研究伙伴，進而對各種焊接設備不斷優(yōu)化，為汽車焊接線提供了大量性能穩(wěn)定、故障率低、性價比高的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。

目前長安汽車集團應用的焊接設備大致可以分為四類：直接焊接設備類、工裝夾具類、扣合壓力類、檢測工具類。本文主要針對以上焊接設備在長安汽車集團的使用情況、存在的問題、以及期望的技術提升進行描述及簡要的分析。

2、直接焊接設備類

直接焊接設備是指使用此類設備使工件通過焊接的方式粘合在一起的焊接設備，目前公司主要有以下種類的直接焊接設備：懸掛式點焊機、傀儡焊、自動焊、點焊機器人、弧焊機器人、MIG焊機、固定式螺母凸焊機、螺柱焊機等。

◆懸掛式點焊機

懸掛式點焊機——公司主要使用天津七所高科的產(chǎn)品，該產(chǎn)品整體性能相當穩(wěn)定、使用便捷、維護方便，目前是長安公司在汽車焊接生產(chǎn)線上使用最廣泛的焊接設備。

通過長安與供應商的合作，供應商在懸掛式點焊機的基礎上，開發(fā)出了懸掛式點焊機群控系統(tǒng)，即對懸掛式點焊機進行分區(qū)域集中控制的系統(tǒng)。群控系統(tǒng)的主要功能是對三相電壓進行實時的監(jiān)控，通過限容控制手段確保電網(wǎng)電壓的實時平衡，同時為實時監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)點焊機提供直接保證，使焊接產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定。

此類設備使用中也發(fā)生過一些問題：主要是焊接工藝參數(shù)丟失、可控硅偶爾直通導致變壓器自燃等故障。

◆傀儡焊、自動焊

傀儡焊——就是借助外界人工焊接對生產(chǎn)線上焊接通道不暢通、普通焊鉗不能焊接的零件進行的一種焊接，即通過焊鉗在輔助機構(gòu)上進行焊接，輔助機構(gòu)引至需要焊接的零件位置從而完成焊接。

自動焊——即通過可編程控制器對焊鉗的運動軌跡及焊接參數(shù)進行自動控制，使焊鉗按照工藝的規(guī)定進行自動焊接。

傀儡焊、自動焊兩種區(qū)別在于自動焊不需要人工操作，傀儡焊需要人工操作。這兩種焊接方式的故障少，性能穩(wěn)定，焊接質(zhì)量好，但對零件質(zhì)量要求（即零件一致性要求）較高，如零件精度達不到要求的時候易引發(fā)焊接設備故障。

目前可編程控制器已大量運用到汽車焊接生產(chǎn)線，以后的趨勢是不采用傀儡焊、完全采用自動焊，減少人工操作強度進而降低企業(yè)的運行成本。

◆點焊機器人、弧焊機器人

點焊機器人——公司目前大量使用了comau、kuka、abb等世界上最為典型的機器人。無論那種機器人，機器人本體故障均較少，多數(shù)設備故障都是由機器人手臂上安裝的焊鉗及焊接控制器引起。

機器人焊鉗控制方式有伺服控制與氣動控制兩種方式，目前公司使用最多的是伺服控制焊鉗。伺服焊鉗對零件的精度要求較高，如果零件的精度達不到要求，機器人伺服焊鉗的故障率就會非常高，并且維護費用大，備件費用也較高，不利于企業(yè)的成本節(jié)約。氣動焊鉗的維護成本相對較低，并且維護方便，相對伺服焊鉗而言零件的精度對設備造成的損壞率較低。

3、工裝夾具類

目前公司焊接線工裝夾具類有整條線進口的、有部分國產(chǎn)部分進口的、有完全國產(chǎn)的，由于單條生產(chǎn)線只能生產(chǎn)同一種車型，如果車型淘汰工裝夾具也淘汰，成本較高，這也是國內(nèi)大多數(shù)汽車生產(chǎn)廠商面臨的問題。

從多年使用的效果和整體性能、質(zhì)量來看，進口的生產(chǎn)線品質(zhì)優(yōu)于國產(chǎn)，進口焊接生產(chǎn)線制造精度高于國產(chǎn)、生產(chǎn)線故障率低而國產(chǎn)焊接生產(chǎn)線相對較高，但進口生產(chǎn)線的價格不占優(yōu)勢。

從焊接線的新技術應用來看，國外廠商提供的生產(chǎn)線，均能做到技術的領先及新焊接方式、新焊接技術的及時應用，能更好地解決提高產(chǎn)品實物質(zhì)量及設備維護保養(yǎng)的需求。

對焊接線工裝夾具類的期望：

提高焊接工裝夾具柔性，國內(nèi)工裝夾具類制造商需要提高質(zhì)量和精度，這樣汽車焊接線可以更多使用國內(nèi)制造商產(chǎn)品、減少使用國外制造商產(chǎn)品，以減少整體投資。

4、扣合壓力類

扣合壓力類指車門的扣合，目前有兩種方式：油壓機壓力扣合與包邊機扣合。油壓機壓力扣合優(yōu)點：可扣合不同車型的門，壽命長。缺點：此類設備占地面積較大、投資大、扣合不同車門需要更換模具，滿足大批量、快節(jié)奏生產(chǎn)時成本非常高。

5、檢測工具類

目前長安公司焊接生產(chǎn)線采用的大型檢測設備主要有三坐標、車身組合檢具、車身匹配夾具，三坐標已成為焊接生產(chǎn)線產(chǎn)品質(zhì)量保證的日常工具，其故障率低，精度高，操作方便、可檢測不同車型，但是一次性投資較大；車身組合檢具主要是對整車焊接裝配質(zhì)量進行檢測，目前主要用于新品試制使用，未大量應用到日常的檢測工作中；車身匹配夾具公司2007年引進此類夾具，主要用于對配套商的零件檢測，用于保證投入焊接生產(chǎn)線的零件合格率。一套車身匹配夾、組合檢具只適合一種車型，車型淘汰后，此類夾具報廢。

檢測工具類期望：

國內(nèi)制造商提高設計水平和加工精度、拓展國內(nèi)市場，以滿足國內(nèi)汽車制造業(yè)對保證產(chǎn)品質(zhì)量的需要并為最終顧客提供質(zhì)量更高的汽車產(chǎn)品。